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Função autonómica após concussão em jovens atletas: uma exploração da variabilidade da frequência cardíaca, usando a metodologia de gravação de 24 horas

Published: September 21, 2018
doi:
10.3791/58203
, , , , , , ,
1Concussion Centre, Bloorview Research Institute,Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, 2Faculty of Kinesiology and Physical Education,University of Toronto, 3Rehabilitation Sciences Institute, Faculty of Medicine,University of Toronto, 4Department of Occupational Science and Occupational Therapy, Faculty of Medicine,University of Toronto

Summary

Nós demonstramos uma frequência cardíaca de 24h gravando a metodologia para avaliar a influência da concussão em toda a trajetória de recuperação em atletas jovens, dentro de um contexto ecologicamente válido.

Abstract

Participação em esportes organizados faz uma contribuição significativa para o desenvolvimento da juventude, mas coloca a juventude em um risco mais elevado para sustentar uma concussão. Até à data,-retorno à atividade do processo decisório esteve ancorado na monitorização dos sintomas auto-relatados concussão e Teste Neurocognitivo. No entanto, avaliações multimodais que corroborar medidas fisiológicas objetivas com tradicional sintoma subjetiva relatórios são necessários e podem ser valiosas. Variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é um indicador não-invasivo fisiológico do sistema nervoso autonomic, capturando a interação recíproca entre o sistema nervoso simpático e parassimpático. Existe uma escassez de literatura explorar o efeito de concussão na VFC em atletas jovens, e as diferenças do desenvolvimento impedem a aplicação das conclusões de adultas para a população pediátrica. Além disso, o estado atual da metodologia HRV principalmente incluiu a curto prazo (5-15 min) gravações, usando descansando esforço físico estadual ou a curto prazo, testes para elucidar as mudanças após a concussão. A novidade utiliza uma metodologia de gravação de 24 h é que ele tem o potencial de capturar a variação natural na função autonómica, directamente relacionada com as atividades de que uma atleta de juventude realiza-se em uma base regular. Dentro de um ambiente de investigação prospectivo, longitudinal, esta nova abordagem para quantificar a função autonómica pode fornecer informações importantes sobre a trajetória de recuperação, ao lado de medidas tradicionais de auto-relato sintoma. Nossos objectivos em matéria de uma metodologia de gravação de 24 h foram (1) avaliar os efeitos fisiológicos de uma concussão em jovens atletas, e (2) descrever a trajetória de mudança fisiológica, enquanto Considerando a resolução de auto-relato pós-concussão sintomas. Para atingir estes objectivos, a tecnologia de sensor não-invasiva foi implementada. Os intervalos de tempo de passo-a-passo cru capturados podem ser transformados para derivar tempo domínio e frequência domínio medidas que refletem a capacidade do indivíduo para adaptar-se e ser flexível para seu ambiente em constante mudança. Usando a tecnologia não-invasiva cardíaca, função autonómica pode ser quantificada fora uma configuração tradicional de pesquisa controlada.

Introduction

Estima-se que 4 milhões de crianças apresentam aos departamentos de emergência em todo o mundo com concussão1,2,3. O governo do Canadá relatou que 64% das visitas do departamento de emergência entre 10 – 18 anos de idade estão relacionados com a atividade física engajamento e participação em esportes e recreação4. Além disso, 39% destas visitas do departamento da emergência acima mencionados são composta de esportivas ferimento na cabeça e, especificamente, concussão. Concussão é um tipo de traumatismo crânio-encefálico induzida pelas forças biomecânicas, causadas por um golpe direto na cabeça ou no corpo gerando força na cabeça. Traumatismo resulta em deficiência neurológica, que muitas vezes se resolve espontaneamente3. É importante destacar que a concussão é uma lesão funcional, em vez de estrutural, no qual estudos de imagens estruturais padrão amplamente aparecem normal3. Concussão resulta na confluência do físico (por exemplo, dores de cabeça, tontura, visão turva e sensibilidade ao ruído e luz, diminuição da força e habilidades de motor), cognitivas (por exemplo, dificuldade de concentração e lembre-se, retardou pensamento e geral mental nevoeiro), emocional (por exemplo, tristeza, irritabilidade e nervosismo) e fadiga de sintomas (por exemplo, dormir demais ou muito pouco e sentir sonolento)5.

Um importante fator para a sintomatologia de concussão tem sido a suspeita de disfunção do sistema nervoso autônomo (SNA)6. A ANS é composto de dois ramos; os sistemas de nervoso de simpático e parassimpático. Estes dois ramos operam-se mutuamente para responder às demandas ambientais com suas próprias idiossincrasias7. Sistema nervoso parassimpático tem menos influência sobre a vasculatura periférica, mas está ativo durante os períodos de recuperação de energia, permitindo que as vísceras relaxar (ou seja, diminuir a frequência cardíaca, promover a motilidade gastrointestinal). Por outro lado, o sistema nervoso simpático é ativado quando estressores são apresentados e induz uma reação de “fuga ou luta”8. Para avaliar a atividade da ANS seguinte concussão, a técnica não-invasiva de coleta de frequência cardíaca para quantificar a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) tem sido empregada8,9,10. O sistema nervoso simpático e parassimpático atuam no nó sinoatrial (marcapasso elétrico natural) do coração para gerar variações de tempo entre os intervalos de passo-a-passo (RR) em resposta a estressores/estímulos internos e externos. O valor do intervalo de passo-a-passo através de uma série de tempo é usado para calcular as medidas de domínio de tempo e frequência. Variáveis de domínio de tempo capturar a variabilidade total da frequência cardíaca, enquanto variáveis do domínio de frequência capturar as oscilações periódicas da frequência cardíaca e fornecem informações sobre os ramos específicos da ANS8,11, 12.

O paradigma de avaliação de linha de base/pré-injury normalmente tem sido empregado para quantificar as alterações no caso de uma juventude sustenta uma concussão. Aqui, é padrão para obter um relatório dos sintomas de concussão da juventude, além de outras medidas padronizadas tais como avaliação neuropsicológica3, com antecedência de uma lesão. Após uma concussão diagnosticada, pré-lesão pontuações são usadas para fazer comparações com pontuações pós-lesão recuperação de informar e orientar a tomada de decisão de retorno-para-atividade. No entanto, em recentes turnos para explorar indicadores objectivos de recuperação de contusão, o valor e a ênfase subjetiva sintoma relatórios recentemente foi debatido. Jovens atletas podem não entender completamente as consequências de relatar sintomas de concussão e podem mascarar para evitar a ausência prolongada do esporte13,14. Além disso, sintomas de concussão são inespecíficos e estão presentes em toda uma gama de outras condições clínicas, tais como saúde mental diagnostica15,16. O uso do VFC, dentro do contexto da concussão em jovens atletas pode agir para corroborar tradicionalmente usadas medidas clínicas (sintomas de concussão subjetiva) e fornecer informações fisiológicas romance (objectivo HRV) em compreender a pós-concussão trajetória.

De acordo com a mais recente declaração de consenso internacional sobre concussão no desporto, uma única “janela de tempo fisiológico” para a recuperação de concussão não existe devido a diferenças metodológicas na avaliação de medidas fisiológicas e estudar design3 . Vários estudos têm sugerido a disfunção fisiológica que supera as medidas clínicas de recuperação de17,9,18, mas isto não foi conclusivamente estabelecido, especialmente na população jovem do atleta. A força-tarefa da sociedade europeia de Cardiologia e o North American sociedade de estimulação eletrofisiologia12 fornecer orientações sobre a medição e análise de VFC no âmbito clínico e configurações de pesquisa. Dentro da literatura de concussão limitado até à data, a grande maioria desta novela pesquisa fisiológica tem sido explorada com atletas adultos e Universidade-idade no contexto de curto prazo gravações9,18,19 . No entanto, explorando o uso de VFC como uma medida objetiva de recuperação dentro de uma metodologia de gravação a longo prazo (24 h), bem como entre os jovens atletas, já não foi estudada. Isto é problemático, pois o fator de desenvolvimento em curso se opõe a conclusões adultas de ser extrapolada para a juventude. Em consonância com as força-tarefa12 recomendações e as limitações existentes na literatura de concussão de juventude, há fundamento suficiente para explorar as 24 horas de gravação metodologia dentro de concussão de juventude. Situa-se a gravações de longa duração que respostas da ANS podem ser avaliadas em resposta às circunstâncias reais como atividades diárias normais, lesões e o efeito de intervenções terapêuticas, que é a chave para fazer previsões sobre prognóstico20 . Gravações de curto prazo podem não representar fielmente autonômicas modulações de uma forma que reflete as flutuações dinâmicas de estressores naturais e esperados dentro diária atividades (ou seja, a escola e atividades físicas)21 da juventude. Além disso, a gravação de curto prazo tem a limitação de não medir flutuação em intervalos RR, especialmente dado que HRV responde dinamicamente a perturbações fisiológicas. Medidas de tempo de domínio, tais como SDNN (desvio-padrão do intervalo RR), têm sido utilizadas em diversos estudos com metodologia de gravação de 24 horas, como eles dependem de gravações de longo prazo para refletir a precisão na derivação valor12. Dada a natureza exploratória desta abordagem para avaliar concussão na juventude e o objectivo fundamental de capturar mudança dinâmica, era apropriado utilizar uma metodologia de gravação que reflete a flutuação diária no repertório de atividades exclusiva para este população pediátrica.

O propósito do presente protocolo é explorar uma não-controlados, 24 h Protocolo de gravação em atletas jovens, idades entre 13-18 anos de idade, participando de atividades diárias normais. Enquanto este protocolo 24 h introduzir variabilidade dentro do sinal HRV, a capacidade de detectar tendências apesar desta variabilidade, pode ser indicativo de um sinal potencialmente mais saliente e aquele que pode ser mais ecologicamente válido20,22 quando calibrando a resposta fisiológica a lesão concussiva nesta população.

Protocol

Todas as medidas tomadas no âmbito deste protocolo foram aprovadas em conformidade com o Conselho de ética de pesquisa na Holanda Bloorview Hospital de reabilitação de crianças. Todos os participantes desde o consentimento antes da sua participação nesta coleção de protocolo/dados de pesquisa. 1. obter pré-lesão demográfica e perfil de sintoma no participante Certifique-se de que todo o material é preparado e funcionando para coleta de dados (cinta, sensor e relógio; ver Tabela de materiais) bem como relevante coleção demográfica, escala de sintoma de concussão e formas de atividade física. Antes da chegada do participante, lembra participante a vestir roupa confortável, que inclui uma luz t-shirt. Depois de obter o consentimento parental e participante, solicitar que o participante preencha o formulário de coleção demográfica, que inclui idade, sexo, diagnosticado inabilidades de aprendizagem, outros diagnósticos médicos e história prévia de traumatismo (número e recência das lesões). Instrua o participante a completar o questionário de exercício de lazer Godin (GLTE)23. Instrua o participante a completar o inventário de sintomas de pós-concussão (PCSI)24.Nota: Existem várias versões PCSI, que correspondem aos intervalos de idade de desenvolvimento relevantes (ou seja, 5 a 12 anos; 13 e 18 anos). Medir e registrar o peso e altura dos participantes. Marcar e registrar o GLTE e PCSI. Quando marcar o PCSI, recorde o escore total, bem como o domínio de quatro pontuações (i.e., física, cognitiva, emocional, fadiga). Entra toda atividade física, demográfica e sintoma escala informações em um banco de dados. 2. obter pré-lesão perfil fisiológico no participante Nota: É importante notar que delinear um dia da semana contra um fim de semana ou uma hora específica do dia para a coleta de dados não é sempre possível dada a escola ocupada e programação de esporte do atleta juvenil. Os protocolos devem tomar todos os esforços para garantir a consistência, ou conta para a hora do dia em análises de dados para abordar as variações naturais em função do sistema nervoso autônomo. Além disso, se um participante sustenta uma concussão, mas seu valor de base foram coletado mais de um ano a contar da data de sua contusão, o valor da linha de base não deve ser considerado exato para fins de comparações pre-post25. Selecione o tamanho de cinta de peito apropriado (XS/S ou M/XXL), de acordo com a circunferência do tronco do participante. Para garantir a colocação de cinta de peito exata, coloque a cinta ao redor do tronco do participante (Nota: enquanto participante está vestida com uma t-shirt) e ajustar a pulseira para refletir um apertado, no entanto, um ajuste confortável. Certifique-se que o cinto está bem presa sobre o esterno, no processo xifoide. Não instrua o participante a colocar a correia diretamente sobre a pele neste momento. Conectar o sensor de ritmo cardíaco com a cinta fixando os botões com clip, garantir o sensor lado direito. Usando o gel de eletrodo hipoalergênico, aplique uma quantidade pequena/modesto de gel à superfície condutora plástico da fita para o peito. Fornece instruções para o participante a acessar uma área privada ou o banheiro para que o participante pode colocar o cinto torácico diretamente em sua pele. Oriente o participante para a fivela de cinta de peito para assegurar a facilidade na obtenção da cinta. Instrua o participante a assegurar que o sensor deve ser colocado diretamente sobre o processo xifoide do esterno e lado direito acima para garantir a gravação taxa ideal de coração. Fornece o participante com o relógio, instruindo-os para não remover o relógio durante as 24 horas de duração de gravação. Fornece ao participante uma folha de instruções de resolução de problemas (no caso de acidentalmente o relógio para a gravação). A folha de instruções de resolução de problemas deve explicitamente descrevem como re-iniciar a gravação de relógio e como re-aplicar o monitor de frequência cardíaca com gel de eletrodo, ajustar a pulseira e assegurar que o sensor é o lado direito acima. Dado o comprimento da gravação o tempo e o potencial para gravação inconsistente comprimento todo participantes, use métodos de análise de dados rigorosos para filtro e conta para esta discrepância; por favor veja Paniccia et al 26 para mais detalhes sobre essas abordagens. Incluem uma área nesta folha de instrução para o participante a gravar quando eles foram dormir e quando acordaram. Além disso, encorajar os participantes a relatório sobre outras atividades físicas, que eles se envolvem em enquanto usava o equipamento de ritmo cardíaco (por exemplo, indo para uma longa caminhada). Relembre o participante que a participação no esporte de contato, nadar e tomar banho não são permitidos enquanto estiver usando a tecnologia de frequência cardíaca. No entanto, o participante é permitido tomar banho com esses itens na. Incentive o participante ir sobre suas atividades típicas, como fariam em uma base diária. 3. realizar a avaliação de acompanhamento pós-concussão Agende uma avaliação de acompanhamento no mesmo dia que o guardião/cuidador participante ou jurídica indica uma lesão concussiva (ou tão logo quanto possível). Instrua o participante a receber um diagnóstico de concussão de um médico, se eles ainda não o fizeram. Certifique-se de que todo o material é preparado e funcionando para coleta de dados; Isso inclui a taxa de coração gravação equipamentos (cinta, sensor e relógio) e coleção demográfica relevante, escala de sintoma e formas de atividade física. Antes da chegada do participante, lembra participante a vestir roupa confortável, que inclui uma luz t-shirt. Complete o formulário avaliação aguda de concussão5 para coletar informações sobre o mecanismo de lesão e sequelas pós-lesão (por exemplo, perda de consciência, amnésia retrógrada). Administrar o GLTE para capturar a mudança no repertório de atividade física. Administre o PCSI para determinar o número e a gravidade dos sintomas. Colete dados de VFC e repita os passos de 2.1 a 2.7. Enquanto o participante é sintomático, agendar avaliações de acompanhamento semanais e re-administrar PCSI e coletar dados HRV (passos 3.3 e 2.1 a 2.7). Quando os sintomas do participante diminuíram (retornado ao nível de base), avaliações de acompanhamento horário 1, 3 e 6 meses. Estes pontos de tempo, re-administre GLTE, PCSI e coletar dados HRV (passos 3.4 e 3.5 e 2.1 a 2.7). 4. coletar dados participante de controle combinado através de pontos de tempo de avaliação de acompanhamento Utilizando a linha de base/pré-injury dataset, gere uma lista de potenciais participantes, idade e gênero correspondida aos participantes concussão. Verifique a data de nascimento do participante potencial controle está dentro de 6 meses do participante concussão. Entre em contato com os participantes do controle e agendar as avaliações de acompanhamento, com não mais de 3-4 dias a partir da data de acompanhamento participante concussão. Replicar acima teste de protocolo para o controle correspondente (ou seja, mesmo número de avaliações de acompanhamento). Na primeira avaliação follow-up, repita passos 1.1 a 1.7 e 2.1 a 2.7. Em avaliações de acompanhamento subsequentes, repita as etapas de 3.1 a 3.7 (excluindo passo 3.3). 5. carregamento e processamento de dados do VFC Relógio de conectar a um computador com o cabo de transferência USB fornecido e carregar os dados de frequência cardíaca para o programa de software fornecido com o sensor. Em seguida, transfira o arquivo específico (.hrm) e enviar os dados para o software de análise de dados (consulte a Tabela de materiais). Para filtrar batimentos ectópicos e artefatos corretos, selecione o filtro “muito baixo”; Este é o menor nível de correção para manter a integridade dos dados brutos. Inspeção visual de arquivos de dados é altamente recomendada para pequenos conjuntos de dados e análises de dentro-participante. Em consonância com as recomendações da força-tarefa da sociedade europeia de Cardiologia e a sociedade norte-americana de Pacing e electrofisiologia12, certifique-se das variável larguras de banda de domínio frequência são selecionadas da seguinte forma: HF (0,15 a 0,4 Hz); SE (0,04 a 0,15 Hz). Selecione um quadro de janela s 300, 50% de sobreposição. Selecione uma taxa de interpolação de 4Hz. Selecione o Fast Fourier Transform para análise espectral de potência. Salve os dados de VFC como um arquivo de GRH para potenciais análise de dados em software estatístico robusto.

Representative Results

RS800CX tecnologia set-up Usando o procedimento aqui apresentado, é importante destacar que a colocação e segurança da cinta torácica é crucial para evitar que a correia de queda ou movendo-se excessivamente ao longo do período de gravação de 24 h e, consequentemente, na coleção de um exato gravação. A Figura 1 retrata o posicionamento ideal da tecnologia do ritmo cardíaco, observando que a cinta e o sensor são seguras e centrado no esterno da juventude (processo xifoide). Figura 1: diagrama de tecnologia de frequência cardíaca, retratando o posicionamento ideal do cinto torácico, sensor e ver. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Dados de saída de variabilidade de frequência cardíaca A Figura 2 mostra a saída de Kubios de uma frequência cardíaca de 24h gravando para um participante de concussão. A imagem da série RR cru permite que o pesquisador Visualizar a mudança ao longo do tempo, destacando o tempo de chave pontos de aumentam (por exemplo, atividade física) ou diminuir (por exemplo, descansando, dormindo) que são importantes para a interpretação dos dados. Tempo e frequência variáveis de domínio representam a variabilidade total do sinal fisiológico e os ramos da ANS, respectivamente. A tabela 1 fornece uma visão geral das unidades de medida de tempo e variáveis de VFC de domínio de frequência e seu significado fisiológico. Figura 2: exemplo 24 h dados de saída retratando cru série RR, variáveis de domínio de tempo e variáveis do domínio de frequência. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Variável (unidades) Definição Importância fisiológica No domínio do tempo SDNN (ms) Desvio padrão de intervalos entre batimentos cardíacos Índice global da função ANS RMSNN (ms) Raiz quadrada de diferenças sucessivas; calculado através de quadratura intervalos entre batimentos cardíacos Índice global da função ANS pNN50 (%) Proporção de intervalos de pulsação que diferem por mais de 50 ms Indicativo de atividade parassimpática NN50 Uma variável de contagem; Indicativo de atividade parassimpática número de pares de adjacentes intervalos NN, diferenciando-se por mais de 50 ms HR STD (s) Desvio-padrão dos valores de taxa instantânea de coração Índice global da função ANS Métodos geométricos RR índice Triangular Número total de todos os intervalos NN, dividido pela altura do histograma de todos os intervalos NN Índice global da função ANS medido em uma escala discreta (ou seja, o número de todos os intervalos NN dividido pelo máximo da distribuição de densidade) TINN (ms) Largura de linha de base da distribuição medido como base de um triângulo, aproximação da distribuição de intervalo NN Índice global da função ANS Domínio da frequência HF (ms2) Poder (magnitude) na gama de alta frequência, 0,15 a 0,4 Hz Índice de atividade parassimpática sobre o coração, com base em ciclos de respiração rítmica HFnu (%) Poder de HF em unidades normalizadas, como uma relação entre a potência total; [HF/(HF+LF)] x 100 Proporção de atividade parassimpática SE (ms2)* Poder (magnitude) na faixa de baixa frequência, 0,04-0,15 Hz Medida da atividade simpática e/ou parassimpática LFnu (%)* Poder se em unidades normalizadas, como uma relação entre a potência total; [LF/(HF+LF)] x 100 Medida da atividade simpática e/ou parassimpática SE/HF (ms2)* Relação de energia de baixa frequência ao poder de alta frequência Medida da atividade simpática e/ou parassimpática Potência total (ms2) Variação de todos os intervalos RR Magnitude total de variabilidade dentro da ANS; capacidade do sistema ANS para ser flexível e adaptável Tabela 1: Descrição das variáveis tempo VFC do domínio domínio e frequência. Nota: “*” denota preventiva interpretação das variáveis se-relacionados, como a utilidade clínica e a validade desta medida é controversa. Foi postulado que se não é representativo da modulação autonômica simpática27, além de ter um relacionamento pobre para o nervo simpático ativação28. Assim, é difícil decifrar a base fisiológica dessa medida. Visualizando resultados subjetivos e objetivos Dada a novidade na gravação de 24 h metodologia, visualização de resultados em toda a trajetória de recuperação é a chave para interpretação de resultados em relação ao mapeamento “recuperação clínica” com potencial “recuperação fisiológica”. É importante observar que a consistência é mantida sobre o investigador que interpreta as tendências visuais a fim de garantir a confiabilidade. Neste protocolo específico, o autor principal, versado em neurofisiologia, interpretado de todas as tendências agregadas. Então, a interpretação destas tendências foi revista dentro de um contexto interdisciplinar de especialistas em concussão pediátrica, fisiologia teórica e fisiologia do exercício. Assim, uma abordagem bem informada para visualizações é a chave para fazer inferências preliminares sobre a trajetória de recuperação. Figura 3 mostra a relação entre pNN50 e escore total PCSI através de pós-lesão dias, estratificada por sexo. Dentro de um cenário de pesquisa longitudinal, coletando repetidas medidas dados poderiam fornecer dados ricos HRV. Figura 3 é um exemplo da trajetória de recuperação quando comparando os machos jovens fêmeas jovens. Aqui, a trajetória de recuperação parece ser semelhante em machos (A) e fêmeas (B), segundo o qual uma diminuição inicial encontra-se até dia 30, seguido por aumentos até dia 75/90 para machos e fêmeas respectivamente e em seguida por um planalto. Figura 3: visualização da trajetória de recuperação em dias pós lesão, estratificada por sexo. Por favor, note que “Total” na caixa legenda reflete a pontuação total de PCSI. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussion

Pesquisa clínica indicou que a avaliação do atleta não deve ser simplesmente compreendida de um catálogo de concussão sintomas17. Assim, objetivas medidas fisiológicas como HRV podem ser de valor para desvendar os muitos fatores que desempenham um papel no sintoma subjetiva relatando e elucidar uma trajetória de recuperação fisiológica que pode apresentar de forma diferente de uma recuperação clínica trajetória. Este protocolo atua como um primeiro passo para explorar o papel da metodologia de gravação de 24 h em uma investigação de concussão juventude configuração, enquanto representando significativa pré-lesão VFC e o acompanhamento dos jovens atletas (aqueles com concussão e controles) através de múltiplos pontos de tempo.

A avaliação de concussão tem sido tradicionalmente ancorada na avaliação e resolução dos sintomas auto-relatados. No entanto, existem barreiras que este modelo tradicional, que limita a pesquisa e a capacidade de clínica da comunidade de utilizar abordagens mais objetivas para avaliar a recuperação. Por exemplo, se um jovem está experimentando sintomas durante uma avaliação após concussão e é possível efectuar testes de acompanhamento, a avaliação é tipicamente finalizada com a incapacidade de avaliar como o seu desempenho foi afetado em comparação com suas linha de base,29. Ainda mais, pontuação de uma juventude sintoma não necessariamente se correlaciona a sua capacidade de realizar atividades diárias; um jovem pode relatar uma redução dos sintomas de pós-concussão mas experimentar a exacerbação do sintoma (por exemplo, a névoa mental, dificuldade de concentração, fadiga, dor de cabeça) quando retornar para um dia inteiro de escola29,30, 31 ou ao tentar retornar ao esporte ou atividade física de32,muito cedo33. Pode ser que medidas mais objetivas podem capturar as sensibilidades relacionadas à recuperação contínua, apesar da recuperação clínica dos sintomas. Tomados em conjunto, a exploração de uma medida objetiva e não-invasivo pode promover a descoberta e utilização de uma medida segura e mais sensível de recuperação para jovens atletas após uma concussão.

O presente protocolo propõe o valor na utilização de um indicador objetivo romance de recuperação (i.e., gravação de longo prazo de HRV). No entanto, função do sistema nervoso autônomo também pode ser afetada pelo status de saúde mental do indivíduo e sua capacidade de auto-regular, no contexto do estresse34,35. Não capturado neste estudo é a possibilidade de mudanças no HRV após concussão podem resultam de problemas de saúde mental secundário que surgem quando jovens são impedidos de exercer uma atividade significativa30 e posteriormente, lento para se recuperar de concussão. Na verdade, trabalho anterior revelou a relação entre as reduções em VFC em jovens com formas não-clínicos e clínicas de depressão e ansiedade de15,16. Assim, estudos futuros devem elaborar sobre o protocolo atual para incluir medidas que capturam o estado de saúde mental de base pré-lesão e como esse status pode ou não pode mudar após concussão.

Et al . Kamins 36 realizou uma revisão sistemática, destacando que o escopo da recuperação fisiológica após concussão incluído disfunção oculomotor, equilíbrio, atividade física e cognição. Enquanto essa abordagem de gravação de 24 horas foi considerada uma abordagem ecologicamente válida para avaliar a mudança na função autonómica37, a frequência e a intensidade da atividade física podem limitar a extensão a que as alterações no HRV podem ser interpretadas. Níveis de atividade física provavelmente diferem entre idade e isto pode contribuir para grandes desvios vistos dentro variáveis HRV. Objetivamente, capturando e quantificar a atividade física não foi apresentado no âmbito do presente protocolo; assim, é possível que alguns jovens atletas estavam numa fase competitiva, fase de formação ou até mesmo fora de temporada. Pesquisas têm demonstrado uma associação significativa entre atividade física e HRV, pelo qual maior aptidão física foi associado com aumento HRV38,39,40. Dentro de uma amostra de adolescente de rapazes com idades entre 14 e 19 anos de idade, relatados mais elevados de atividade física foi positivamente associado com tempo e frequência domínio HRV medidas41. Para resolver esta lacuna, futura exploração poderia utilizar a tecnologia actigraphy para capturar o tipo, frequência e intensidade da atividade física, enquanto simultaneamente coleta HRV. Igualmente importante a considerar é o papel da demanda cognitiva / atividade na vida cotidiana (ou seja, as demandas acadêmicas, atividades extracurriculares). Enquanto este estudo não coletar informações na forma de um diário cognitivo ou empregar outras formas de atividade cognitiva de rastreamento, é importante considerar estas medidas clínicas para permitir uma interpretação exagerada do sistema nervoso autonomic. Finalmente, enquanto função oculomotor não foi capturada no actual protocolo, caçar et al 42 encontrado que as medições de sacadas, perseguição suave e vergência podem ser úteis na detecção de alterações associadas a concussão. Clínicos e investigadores são direcionados para o protocolo de avaliação multimodal mais amplo publicado por Reed et al . 29 para obter informações sobre o balanço e a avaliação cognitiva após lesão concussiva.

O desafio no presente protocolo, enquanto ele fornece dados fisiológicos ricos, é a incapacidade de comparar diretamente os resultados de outros estudos semelhantes de concussão. A maioria dos estudos de concussão HRV ter empregado um descanso posição de9,estado protocolo19 ou observa alterações no HRV, de acordo com a exercer esforço43,44,45. O protocolo de gravação 24h aqui apresentado foi aberto em que jovens foram instruídos a realizar suas rotinas diárias normais. Além disso, enquanto juventude foram instruída para documentar a dormir e acordar vezes, subjetiva reporting não fornece uma indicação clara da qualidade do sono. Fatores de sono podem significativamente afetar como um indivíduo realiza suas atividades diárias e podem servir como um loop de feedback para a ANS de regular o stress respostas46. Assim, uma avaliação padronizada (i.e., questionário de sono e actigraphy) para quantificar esses fatores de sono é necessário para interpretações mais robustas da gravação 24 h.

Uma consideração final para o protocolo atual é o impacto da menstruação na HRV quando considerando comparações pré e pós-concussão. Enquanto este fator não foi coletado no âmbito do presente protocolo, a potencial influência da menstruação é importante para a conta dos como estudos têm mostrado que autonômica função sistema nervoso varia durante o ciclo menstrual, em que a alteração do hormônios ovarianos podem ser responsáveis por alterações observadas em VFC47,48. No entanto, não está claro como o ciclo menstrual pode ou não pode ter desempenhado um papel no sintoma relatórios ou em VFC mudanças dentro desta amostra de estudo de 13 – 18 anos de idade. Capturar o grau de desenvolvimento, além de avaliar a fase do ciclo menstrual provavelmente fornecerão informações adicionais na elucidação de possíveis alterações após a concussão.

Em resumo, este protocolo fornece um meio clinicamente relevante para avaliar a mudança dentro de uma medida objetiva e fisiológica, em uma população pouco estudada. Daqui para frente, será importante explorar também o papel dos fatores apresentados acima, juntamente com a percepção de stress diário e características pessoais do atleta, para decifrar se concussão impacta a ANS acima e além do que seria esperado de uma estressante eventos da vida.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este é o trabalho foi financiado pelos institutos canadenses de pesquisa em saúde (#127048), a Fundação de Neurotrauma do Ontário e do Instituto do cérebro de Ontário. O Instituto do cérebro de Ontário é uma corporação sem fins lucrativos de inde-pendente, parcialmente financiada pelo governo de Ontário. As opiniões, resultados e conclusões são as dos autores e nenhum endosso pelo Instituto de cérebro de Ontário é intencional ou deve ser inferido. Este trabalho foi originalmente apresentado em tese de doutorado do primeiro autor, como parte de um conjunto maior de trabalho na variação neurofisiológico (Paniccia, 2018, [tese de doutorado de Universidade de Toronto, não publicado]). Os autores agradecer o Instituto de Ciências da reabilitação da Universidade de Toronto, pelo apoio durante todo o programa de doutorado. Também gostaríamos de reconhecer os esforços dos membros da equipe “NeuroCare” CIHR e os membros do centro de concussão (Bloorview Research Institute), especificamente Talia Dick e Katherine Mah. Estamos gratos aos jovens e famílias para a sua participação nesta pesquisa.

Materials

Spectra 360 Electrode Gel PARKER LABORATORIES, INC. 12-02 Salt free, hypoallergenic
Polar RS800CX Watch Polar RS800CX
H3 Polar Sensor Polar C346W80693039
Polar Pro Strap Polar
Polar Protrainer Polar
Kubios 2.0 Biosignal Analysis and Medical Imaging Group Analysis software
R Core Programming The R Foundation Free data analysis software
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Paniccia, M., Taha, T., Keightley, M., Thomas, S., Verweel, L., Murphy, J., Wilson, K., Reed, N. Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology. J. Vis. Exp. (139), e58203, doi:10.3791/58203 (2018).
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